[实用新型]一种红外碳硫分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是采用频率可调斩光器和过采样∑Δ模数转换技术的新型红外碳硫分析仪。

背景技术

碳、硫是确定钢铁产品规格和质量的重要元素。而红外碳硫分析仪由于其分析精度高，操作方便，受到越来越多的用户青睐。但普遍存在以下缺陷：1.斩光系统的频率(斩光电机的速度)不可调，而放大器由于器件参数的差异，其选频参数也各有不同，与设计频率有所偏差，因此无法实现红外光源调制频率与放大器的配合参数最优，影响了分析精度和稳定型。2.模数转换大多采用双积分型(转换速度慢)和逐次逼近型(转换精度不够高)技术，精度一般为12位模数转换器，按满量程2V计算，其信号分辨精度为约0.488mV，影响了整机分析精度的进一步提高。

实用新型内容

本实用新型首先要解决的就是现有的红外碳硫分析仪斩光装置频率不可调，其次要解决的是现有的红外碳硫分析仪模数转换精度不够高的问题。

本实用新型主要结构与现有技术相同，包括气源、稳压器、燃烧炉、过滤器、稳流器、干燥器、气路阀门、斩光装置、稳压电源、控制装置、数据处理装置、模数转换器、显示和/打印装置、模拟开关等，其改进之一是斩光装置为频率可调斩光装置，所述频率可调斩光装置由斩光电机、斩光片座、电机座、红外光源模块、斩光片、碳池、气路接头、碳前放板、硫池管、硫池座、硫前放板、碳红外探测器、碳红外探测器及斩光电机可调驱动器组成，斩光电机安装在电机座上，红外光源模块安装在电机座内，装有斩光片的斩光片座安装在斩光电机的转轴上，并穿过电机座和红外光源模块；电机座安装在带有气路接头的碳池上，碳前放板装在碳池上，硫前放板装在硫池座上；硫池管一端伸入硫池座内，另一端穿过碳池及斩光片与红外光源模块相连；碳红外探测器装有碳滤光片，安装在碳前放板上，硫红外探测器装有硫滤光片，安装硫前放板上；斩光电机可调驱动器用于驱动并调整斩光电机的转速。

本实用新型的改进之二是模数转换器由24位过采样∑Δ模数转换集成电路CS5522组成及相应外围电路组成，其输入信号为碳硫前放板输出的碳硫检测模拟信号，经过模数转换后，输出相应的数字信号给单片机AT89C58进行数据处理，然后由显示和/打印装置显示和/或打印输出。

前述斩光电机可调驱动器由调速电位器、电机控制电路、电机驱动电路组成，调速电位器提供速度控制信号给电机控制电路，电机控制电路输出信号通过电机驱动电路驱动电机。

本实用新型结构简单、使用方便，通过可调速斩光电机驱动的频率可调斩光红外探测系统，和采用24位过采样∑Δ模数转换技术，实现了红外光源调制频率与放大器的配合参数最优，并使模数转换信号分辨精度从现在通常的约0.488mV提高到0.12μv，从而可以提高红外碳硫分析仪的分析精度。

附图说明

图1是本实用新型整机的原理框图。

图2是本实用新型的频率可调斩光红外探测系统结构图。

图3是本实用新型数码电机驱动系统原理图。

图4是本实用新型斩光电机可调驱动器的电原理图

图5是本实用新型采用24位过采样∑Δ模数转换的原理图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型整机的工作原理如下：

试样经电子天平称样后，重量数据传输至数据处理装置准备参与运算，试样则放入燃烧炉内。氧气经减压稳压后送入燃烧炉，根据控制装置给出信号燃烧试样。试样燃烧后的气体(其中含有试样中的碳硫含量燃烧转化的二氧化碳和二氧化硫)，经过过滤器滤去灰尘，经过稳流器控制流量，再经过干燥器干燥后送入碳硫吸收池。红外光源经过可调速的斩光装置调制成一定频率的断续光谱，分别经过碳硫吸收池，再分别通过特定波长的碳硫滤光片(碳滤光片为4.26微米，硫滤光片为7.35微米)到达红外探测器转换为电信号，经前放板放大后，通过模拟开关选通，由模数转换器转换为数字信号，再由单片机组成的数据处理装置进行运算处理，处理后的碳硫含量数据由数码管显示或打印输出。控制装置(包括输入键盘)根据操作人员的指令，控制本实用新型的气路阀门和斩光电机可调驱动器按要求动作。稳压电源提供各部分所需电源。